ALTERACIONES DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

1. UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y PRE-GRADO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y PRE-GRADO
Nombre:Gabriela Gelvez.
C.I: V-26.566902.
Prof.: Xiomara Rodríguez.
San Cristóbal, octubre del 2015.
ALTERACIONES DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

2. ALTERACIONES DE LA INFORMACIÓN
GENÉTICA
 En general se denomina, mutación a cualquier cambio en la cantidad o estructura del
material hereditario de un organismo, que tiene como resultado un cambio de las
características hereditarias de dicho organismo. La información genética está protegida
para no sufrir cambios que impidan su correcta expresión. Sin embargo, puede darse el
caso de que se produzcan alteraciones en la información que den lugar a proteínas no
funcionales.
 Bajo este concepto de mutación se agrupan tanto los cambios hereditarios que afectan a
un solo gen, denominados mutaciones puntuales, como los que afectan al número o
estructura de los cromosomas, llamados cambios cromosómicos. No debe confundirse el
concepto de mutación con el de modificación, que se refiere a los cambios fenotípicos
debidos al medio o al uso.
 Mutaciones genéticas Son las alteraciones que
suceden en la información genética de los seres vivos.

3.  Las mutaciones pueden clasificarse atendiendo a criterios muy diversos: por
su origen pueden ser espontáneas (si no interviene ningún factor físico o
químico externo) o inducidas; por las células en que se localizan pueden ser
gaméticas (si se producen en las células de la línea germinal) o somáticas; por
su expresión pueden ser dominantes o recesivas, por su defecto pueden ser
neutras, beneficiosas, patológicas (causan enfermedades), teratológicas
(causan malformaciones) o letales.

5.  La clasificación que sigue se basa en la naturaleza de la alteración que provoca,
según lo cual podemos distinguir mutaciones cromosómicas, numéricas o
estructurales, y mutaciones génicas.
CAMBIOS CROMOSÓMICOS NUMÉRICOS:
MUTACIONES GENÓMICAS
Cada especie biológica se caracteriza por su cariotipo, en el que el número y la
morfología de los cromosomas es constante. En la mayoría de los organismos
superiores, las células somáticas son diploides y los gametos (formados por meiosis)
son haploides. La mitosis y la meiosis (con la consiguiente fecundación) son los
mecanismos biológicos que aseguran la constancia en el número de cromosomas de
las células, sin embargo, si se producen anomalías en cualquiera de estos dos
procesos se pueden formar células que presentan un número anormal de cromosomas.
La euploidía es una alteración del número de cromosomas que afecta a juegos
completos. Los organismos que presentan más de dos juegos completos de
cromosomas se denominan poliploides. La poliploidía puede deberse a la unión de
genomas de una misma especie, en cuyo caso se conoce como autopoliploidía, o a la
unión de genomas de especies diferentes, conocido como alopoliploidía.

6.  Existen varios mecanismos de formación de autopoliploides pero los más
frecuentes son la fecundación de un óvulo por más de un espermatozoide y la
formación de gametos diploides por un error durante la meiosis. En los animales la
autopoliploidía es rara, y suele conllevar la muerte del individuo. En los vegetales
sin embargo es relativamente frecuente y los individuos poliploides son de mayor
tamaño y más vigorosos que los normales diploides.
 La aneuploidía es una anomalía numérica que afecta a uno o varios cromosomas,
pero no a todo el genoma. La aneuploidía se origina por la no disyunción de una o
varias parejas de cromosomas homólogos durante la meiosis.
 Algunos de los gametos resultantes tendrán cromosomas de más y otros, en
cambio, los tendrán de menos. Al ser fecundados estos gametos por otros normales
originarán cigotos con cromosomas de más o bien con cromosomas de menos. Los
organismos aneuploides presentan, generalmente, anomalías fenotípicas
características y son poco viables. Los casos más frecuentes de aneuploidia son
aquellos en los que aparece un cromosoma sin homólogo (monosomía) y los que
presentan un cromosoma extra en una pareja cromosómica (trisomía)(también se
conocen casos de individuos tetrasómicos, doble trisómicos y nulisómicos). Algunos
ejemplos de aneuploidías en el hombre:

7. ANEUPLOIDÍAS HUMANAS MÁS FRECUENTES
Alteración
Síndrome Frecuencia Cuadro clínico
Autosomopatías
Trisomía 21 Down 1,5 / 1000
nacidos
Retraso mental. Braquicefalia. Rasgos faciales mongoloides.
Alteraciones diversas (oculares, cardíacas, etc,).
Trisomía 18 Edwards 1 / 6.766 Deficiencia mental profunda. Malformaciones renales y cardíacas.
Trisomía 13 Patau 1 / 4.600 Deficiencia mental profunda. Malformaciones cardíacas, genitales,
cerebrales y dactilares.
Gonosomopatías
XX (mujeres)X Triple X 1 / 1.000 Retraso mental moderado. Alteraciones neuropsíquicas.
XX (mujeres)X Turner 0,3 / 1.000 Genitales infantiles. Esterilidad. Estatura baja.
XXY (varones) Klinefelter 1,4 / 1.000 Genitales pequeños. Falta de espermatogénesis.
Retraso mental moderado
XYY (varones) Duplo Y 1 / 2.000 Trastornos de conducta (agresividad).
Estatura elevada

8. CAMBIOS CROMOSÓMICOS ESTRUCTURALES:
MUTACIONES CROMOSÓMICAS
Estas alteraciones se deben a la pérdida, ganancia o reordenación de determinadas
regiones de un cromosoma.
El origen de estos cambios está en errores que pueden producirse durante la mitosis o la
meiosis que consisten en la ruptura de una cromátida que puede ir seguida de la pérdida
del fragmento roto o bien de la fusión equivocada de este fragmento. Existen cuatro tipos
de cambios estructurales:
 Las Inversiones son cambios del orden lineal de los genes en un cromosoma.
 Las translocaciones son intercambios o transferencias de fragmentos cromosómicos
entre cromosomas
no homólogos.
 Las deficiencias o deleciones son pérdidas de fragmentos de cromosomas.
 Las duplicaciones consisten en la repetición de un fragmento en un cromosoma
Si bien la mayoría de estas alteraciones suelen provocar defectos que disminuyen la
viabilidad de los individuos
que las portan se admite que algunas duplicaciones pueden ser útiles en la evolución, ya
que algunos genes repetidos pueden mutar hacia formas nuevas sin que ello suponga una
pérdida de adaptabilidad.

10. MUTACIONES GÉNICAS O PUNTUALES
 Las mutaciones génicas son las mutaciones en sentido estricto y las responsables
de la aparición de nuevos alelos de un gen. Estas alteraciones son debidas
generalmente a errores no corregidos en el proceso de autoduplicación del ADN o a
la acción de determinados agentes físicos o químicos que alteran el ADN. La unidad
mínima de mutación, denominada mutón, corresponde a un par de nucleótidos de la
cadena de ADN.
 Se ha comprobado en repetidas ocasiones que estos errores en la duplicación del
ADN se producen de una manera espontánea con cierta frecuencia. Aunque la
célula tenga mecanismos de reparación de los errores que se produzcan en la
autoduplicación siempre puede quedar un error que se pase por alto.
Experimentalmente se ha podido determinar que uno de cada cien mil a un millón de
gametos presenta una mutación en un gen determinado (mutación espontánea).
 Las células cuentan con diversos mecanismos para reparar las alteraciones
ocasionadas en su ADN por la mutación que implican, normalmente, la intervención
de diversos grupos de enzimas, como, por ejemplo, los enzimas encargados de
corregir los errores que tienen lugar en el proceso replicativo del ADN, ya sea
durante la incorporación de los nucleótidos o tras la finalización de la síntesis de una
nueva hebra. Otro mecanismo de reparación es el constituido por los enzimas
fotorreactivos, que rompen los enlaces creados entre dos timinas consecutivas
(dímeros de timina) originados por algunos agentes mutagénicos.

11. Se distinguen varios tipos de mutaciones génicas:
 Mutaciones por sustitución de una base por otra distinta. Se dividen en dos tipos:
las denominadas transiciones, cuando una base púrica es reemplazada por otra
base púrica o una base pirimidínica es sustituida por otra base pirimidínica, y las
transversiones, si se produce el cambio de una base púrica por una base
pirimidínica, o viceversa. Estas sustituciones son posibles porque algunos de los
átomos de hidrógeno de cada una de las cuatro bases pueden cambiar sus
posiciones, para originar formas tautoméricas ricas (isómeros que se originan por
la emigración intramolecular de un átomo pequeño) distintas a las usuales, en una
proporción muy baja (10-4).
 Mutaciones por pérdida e inserción de bases. Estas mutaciones son más graves
que las anteriores, ya que, a partir del punto de deleción o de adición, todos los
tripletes de bases estarán cambiados y, por tanto, el mensaje codificado será
totalmente distinto. Se producen por un emparejamiento anómalo durante la
replicación entre la hebra molde y la que se está sintetizando, o cuando ciertos
compuestos, como los colorantes de acridina, se intercalan en las cadenas
polinucleotídicas.
 Mutaciones por cambios de lugar de algunos segmentos del ADN (transposiciones).
El desplazamiento de secuencias de la cadena nucleotídica provoca la aparición de
nuevos tripletes, lo que modificará el mensaje genético.

12. AGENTES MUTAGÉNICOS
 Las mutaciones que se producen por la acción de un factor ambiental, físico o
químico, se conocen como mutaciones inducidas. Estos factores que provocan la
aparición de mutaciones se denominan mutágenos.
 Entre los mutágenos físicos están las radiaciones, tanto ionizantes (rayos X o
rayos gamma) como las no ionizantes (ultravioletas). Las radiaciones ultravioleta
tienen un efecto más suave que las ionizantes, por tener un menor poder de
penetración. En general las radiaciones provocan roturas y alteraciones en la
molécula de ADN. Los mutágenos químicos pueden ser algunas moléculas de
estructura parecida a la de las bases nitrogenadas que forman el ADN u otros
productos que reaccionan con los componentes de los nucleótidos alterando su
estructura. Tanto en un caso como en otro se producen fallos en la
complementariedad que originan incorporaciones erróneas cuando el ADN se
duplica.
 Por último, entre los mutágenos biológicos podemos mencionar a ciertos virus,
que pueden producir cambios en la expresión de algunos genes (como los
retrovirus, los adenovirus o el virus de la hepatitis B humana, entre otros) y los
transposones, que son segmentos móviles de ADN que pueden cambiar de
posición, trasladándose a otro lugar distinto dentro del mismo cromosoma o
incluso a otro cromosoma.

14. GENES LETALES
 Algunas mutaciones pueden ser beneficiosas y, por lo tanto, favorecer la
selección natural de los individuos que las portan. Otras no determinan
cambios beneficiosos ni perjudiciales en los individuos que las llevan, es decir,
son mutaciones neutras. Pero muchas mutaciones afectan negativamente a la
viabilidad de un organismo. Se designa como valor biológico de una mutación
al incremento, positivo o negativo, que experimenta la viabilidad de los
mutantes respecto a la de la raza originaria.
 El valor biológico más bajo (viabilidad nula) corresponde a las mutaciones que
han originado genes letales. Los factores o genes letales son aquellos cuya
manifestación provoca la muerte del individuo antes de que éste alcance la
madurez reproductiva. Cuando no producen la muerte, pero tiene efectos
negativos en el individuo, disminuyendo su capacidad para sobrevivir o
reproducirse, se denominan deletéreos.
 Los genes letales dominantes desaparecen con la muerte del individuo en el
que han aparecido. Sin embargo, los letales recesivos se mantienen en
pequeñas proporciones en las poblaciones, manifestándose solamente en los
homocigotos.

16. MUTACIONES Y EVOLUCIÓN
 Los cambios producidos en el material genético constituyen el motor de la
evolución de las especies. La actuación de los mecanismos evolutivos de
selección natural requiere la existencia previa de variabilidad entre los
individuos que integran una población, considerada actualmente la unidad
evolutiva por excelencia en lugar del individuo aislado, ya que son las
proporciones en que se encuentran los diversos individuos de una población
las que cambian a lo largo del tiempo. Los principales agentes de la
variabilidad de las poblaciones son la recombinación genética y las
mutaciones.
 La recombinación genética consiste en una reordenación de los genes ya
existentes en la población, que puede traducirse en la aparición de nuevos
genotipos pero no de nuevo material hereditario. Las mutaciones, por el
contrario, permiten la aparición de genes que antes no existían, por lo cual las
posibilidades biológicas se amplían enormemente. No hay que olvidar, sin
embargo, que la mayoría de las mutaciones son negativas.
 Las mutaciones también han desempeñado un importante papel en el
desarrollo de la genética, ya que las mutaciones inducidas en algunos
organismos (como en Drosophila) han sido un inmejorable material de trabajo
para muchos genetistas durante este siglo.

18. MUTACIONES Y CÁNCER
 El cáncer es causado por mi proceso de división celular sin control que provoca
una multiplicación rápida y desorganizada de las células que conduce a la
destrucción del tejido afectado e, incluso, a la invasión de otros órganos
(metástasis). Aunque en el desencadenamiento de un proceso cancerígeno
intervienen diversos factores, hoy día queda fuera de toda duda la relación que
existe entre determinados cambios en el material genético y la aparición de
células cancerosas, ya que con frecuencia se observa en ellas la presencia de
alteraciones cromosómicas, como deleciones, translocaciones y roturas o
uniones cromosómicas. Por otra parte, ciertos agentes mutagénicos también
son cancerígenos, como, por ejemplo, las radiaciones ionizantes y no
ionizantes, ciertos virus y determinados productos químicos (como las anilinas
que aparecen en colorantes comerciales, las nitrosaminas que se encuentran
en el humo del tabaco, los benzopirenos que también aparecen en el humo del
tabaco o en los alimentos quemados, el asbesto de ciertos materiales
aislantes.

19.  No se conoce totalmente el proceso por el que una célula normal se transforma
en cancerosa, pero se han logrado progresos importantes en su investigación.
Básicamente se producen defectos en determinados genes que participan en
la regulación de la división celular, por lo que ésta se descontrola y se vuelve
caótica. En este proceso intervienen dos tipos de genes:
 Oncogenes (del griego onkos, «tumor», y genos, «origen»). Provocan un
aumento de las señales que esmulan la división celular, sin que estén
presentes los estímulos normales para ello. De esta forma, se promueve la
proliferación continua de las células. Hasta la fecha se han descubierto más de
cincuenta oncogenes en varias especies, entre ellas la humana.
 Genes supresores de tumores. La mutación de estos genes, que codifican
proteínas inhibidoras de la división celular, estimula un aumento del ritmo
reproductor de las células.

20.  Así, los agentes mutagénicos podrían actuar en ambos sentidos y es probable
que para que se desarrolle un tumor sean necesarias varias mutaciones en
diversos genes.
 Existen indicios, así mismo, de que en el proceso de transformación cancerosa
de una célula intervienen otros agentes que la potenciarían favoreciendo la
expresión de los oncogenes.
 Por otra parte, la mutación de los genes implicados en la corrección de
errores del ADN evitaría la reparación de éstos tras la acción del agente
mutagénico, en las primeras fases del proceso, y contribuiría notablemente al
desarrollo rrollo definitivo del tumor.